Đề thi ôn tập sinh học 11 đáp án bài tập di truyền phân tử 1

Số liên kết cộng hoá trị giữa các nuclêôtit ở đoạn gen này.. Hai mạch của gen liên kết bổ sung với nhau bằng các liên kết hiđrô, trong đó A của mạch này liên kết với T của mạch kia bằng

BÀI TẬP DI TRUYỀN PHÂN TỬ CHUYÊN ĐỀ 4 ADN, GEN

Câu 1 Đoạn mạch thứ nhất của gen có trình tự các đơn phân (các nuclêôtit)

3 ATGTAXXGTAGGXXX5 

Hãy xác định:

a Trình tự các nuclêôtit của đoạn mạch thứ hai

b Số nuclêôtit mỗi loại của đoạn gen này

c Tỉ lệ

A G

T X



 ở đoạn mạch thứ nhất, ở đoạn mạch thứ hai và của cả gen

d Số liên kết hiđrô của đoạn gen này

e Số liên kết cộng hoá trị giữa các nuclêôtit ở đoạn gen này

Hướng dẫn giải

a Gen có cấu trúc 2 mạch xoắn kép, liên kết bổ sung và có chiều ngược nhau Do vậy mạch thứ hai sẽ

bổ sung và có chiều ngược lại với mạch thứ nhất

Đoạn mạch thứ nhất của gen: 3 ATGTAXXGTAGGXXX5 

Đoạn mạch thứ 2 phải là: 5 TAXATGGXATXXGGG3 

b Hai mạch của gen liên kết bổ sung với nhau cho nên số lượng A của mạch này bằng số lượng T của mạch kia  A1 = T2, G1 = X2

T1 = A2, X1 = G2

Số nuclêôtit của gen bằng tổng số nuclêôtit trên cả hai mạch

Cho nên Agen = A1 + A2

Số nuclêôtit mỗi loại của gen là:

Agen = Tgen = A1 + A2 = A1 + T1 = 3 + 3 = 6

Ggen = Xgen = G1 + G2 = G1 + X1 = 4 + 5 = 9

c.- Tỉ lệ

A G

T X



 ở đoạn mạch thứ nhất là:

1 1

1 1

- Ở đoạn mạch thứ hai:



  (vì A1 = T2 và G1 = X2)

2 2 1 1

1 1

1 1

8





Hai mạch có chiều ngược nhau nên tỉ lệ

A G

T X



 ở mạch thứ nhất tỉ lệ nghịch với mạch thứ hai

- Tỉ lệ

A G

T X



 của gen = tổng tỉ lệ này ở cả hai mạch

7 8 15

1

8 7 15



Trên mỗi gen, tỉ lệ

A G

T X



 luôn luôn bằng 1

d Hai mạch của gen liên kết bổ sung với nhau bằng các liên kết hiđrô, trong đó A của mạch này liên kết với T của mạch kia bằng 2 liên kết hiđrô, G của mạch này liên kết với X của mạch kia bằng 3 liên kết hiđrô Do vậy tổng số liên kết hiđrô của đoạn gen trên là:

2T1 + 2A1 + 3G1 + 3X1 = 2.(A1 + T1) + 3.(G1 + X1)

= 2.(3 + 3) + 3.(4 + 5) = 39 liên kết

Vì A1 + T1 = Agen, G1 + X1 = Ggen

Nên tổng số liên kết hiđrô của gen là 2Agen + 3Ggen

e Số liên kết cộng hoá trị giữa các nuclêôtit ở đoạn gen này

Trên mỗi mạch pôlinuclêôtit, hai nuclêôtit đứng kế tiếp nhau liên kết với nhau bằng 1 liên kết phôtphođieste (liên kết cộng hoá trị) giữa nuclêôtit này với nuclêôtit kế tiếp Do vậy trên một mạch có x

nuclêôtit thì sẽ có (x  1) liên kết cộng hoá trị giữa các nuclêôtit

Đoạn mạch trên có 15 nuclêôtit nên sẽ có 14 liên kết cộng hoá trị, cả 2 mạch của gen sẽ có 2.(15  1) =

28 liên kết Vậy nếu một gen có N nuclêôtit thì số liên kết cộng hóa trị giữa các nuclêôtit là N  2

- Hai mạch của gen có chiều ngược nhau và liên kết theo nguyên tắc bổ sung, cho nên

A gen = T gen = A 1 + T 1 ; G gen = X gen = G 1 + X 1

Nếu





A G

T X của mạch thứ nhất bằng

a

b thì tỉ lệ này ở mạch thứ hai là

b

a .

Số liên kết hiđrô của gen là 2A + 3G.

- Số liên kết cộng hóa trị giữa các nuclêôtit ở trên gen là N – 2.

(N là tổng số nuclêôtit của gen)

Câu 2 Một gen có tổng số 3000 nuclêôtit và ađênin (A) chiếm 20%.

Hãy xác định:

a Chiều dài và số chu kì xoắn của gen.

b Số nuclêôtit mỗi loại của gen

c Số liên kết hiđrô của gen

Hướng dẫn giải

a Gen là một đoạn phân tử ADN cho nên mỗi chu kì xoắn dài 34A và có 10 cặp nuclêôtit.o

- Một chu kì xoắn có 10 cặp nuclêôtit (20 nuclêôtit) cho nên số chu kì xoắn

N 3000

150

20 20

(chu kì xoắn)

- Một chu kì xoắn dài 34A cho nên chiều dài của gen bằng số chu kì xoắn nhân với 34 hoặc bằngo

N

.34

20 .

Chiều dài của gen là 150 34 = 5100 (A ).o

b Tổng số nuclêôtit của gen là A + T + G + X = 100%

Vì A = T, G = X cho nên A + G = 50%  G = 50%  A = 50%  20% = 30%. 

Số nuclêôtit mỗi loại của gen: A = T = 3000 20% = 600

G = X = 3000.30% = 900

c Số liên kết hiđrô của gen: 2A + 3G = 2.600 + 3.900 = 3900 (liên kết)

Số chu kì xoắn

20 34

 

(N là tổng số nuclêôtit, L là chiều dài của gen theo đơn vị A )o

Câu 3 Một phân tử ADN mạch kép có tỉ lệ

A T 3

G X 7





 Trên mạch 1 của ADN có G = A = 10% Hãy xác định:

a Tỉ lệ % số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN này

b Tỉ lệ % số nuclêôtit mỗi loại của mạch 1

Hướng dẫn giải

a Tỉ lệ % số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN này

Tỉ lệ



   

Mà A + G = 50% (1) nên thay

3

7

 vào (1) ta có

G G G 50%

7  7 

 G = 35%; A= 15%

Tỉ lệ số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN này là

A = T = 15%; G = X = 35%

b Tỉ lệ % số nuclêôtit mỗi loại của mạch 1

Ta có %A1 + %T1 = 2.%AADN

Và %G1 + %X1 = 2.%GADN

 A1 = 10%  T1 =2.15%  10% = 20%

G1 = 10%  X1 = 2.35%  10% = 60%

Câu 4 Một gen có chiều dài 4250A và ađênin (A) chiếm 22,4% số nuclêôtit của gen Hãy xác định:o

a Số chu kì xoắn của gen

b Số nuclêôtit mỗi loại của gen

c Số liên kết hiđrô của gen

a Một chu kì xoắn có chiều dài 34A cho nên số chu kì xoắn của gen = 4250 : 34 = 125 chu kì xoắn.o

b Số nuclêôtit mỗi loại của gen

- Tổng số nuclêôtit của gen

4250

2 2500

3, 4

Số nuclêôtit mỗi loại: A = T = 2500  22,4% = 560

G = X = 2500  27,6% = 690. 

c Số liên kết hiđrô của gen:

Vì gen có cấu trúc là một đoạn phân tử ADN có 2 mạch liên kết bổ sung, trong đó A liên kết với T bằng

2 liên kết hiđrô, G liên kết với X bằng 3 liên kết hiđrô

 Tổng liên kết hiđrô của gen là

2A + 3G = 2  560 + 3  690 = 3190 liên kết

Câu 5 Một gen có tổng số 5472 liên kết hiđrô và trên mạch 1 của gen có T = A; X = 2T; G = 3A Hãy

xác định số nuclêôtit mỗi loại của gen

Hướng dẫn giải

- Trên mạch 1 của gen có T1 = A1; X1 = 2T1; G1 = 3A1

- Gen có 5472 liên kết hiđrô : 2A + 3G = 1824

 2(A1 + T1) + 3.(G1 + X1) = 5472 (1)

Thay T1 = A1; X1 = 2T1; G1 = 3A1 vào phương trình (1) ta được:

2.(A1 + A1) + 3.(3A1 + 2A1) = 19A1 = 5472  A1 = 5472 : 19 = 288

 T1 = 288, G1 = 864, X1 = 576

- Số nuclêôtit mỗi loại của gen B là

A = T = A1 + T1 = 288 + 288 = 576

G = X = G1 + X1 = 864 + 576 = 1440

Câu 6 Một phân tử ADN vi khuẩn có chiều dài 34.106 A và có tổng số 24.10o 6 liên kết hiđrô Phân tử ADN này nhân đôi liên tiếp 2 lần Hãy xác định:

a Số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN

b Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cung cấp cho quá trình nhân đôi

c Số phân tử ADN được cấu tạo hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường

d Số liên kết cộng hỏa trị được hình thành giữa các nuclêôtit trong quá trình nhân đôi của ADN

Hướng dẫn giải

a Số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN

- Một cặp nuclêôtit có chiều dài 3,4A nên tổng số nuclêôtit của phân tử ADN lào

6

6 L.2 34.2.10

3, 4 3, 4

(nuclêôtit)

Ta có hệ phưong trình: 2A + 2G = 20.106 (1)

2A + 3G = 24.106 (2)

- Giải ra ta được số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ADN là

A = T = 30%.2.107 = 6.106; G = X = 20%.27.10 = 4.106

b Số nuclêôtit mỗi loại mà môi trường cung cấp cho quá trình tự nhân đôi

Khi nhân đôi, nguyên liệu được lấy từ môi trường để cấu tạo nên các phân tử ADN con Do vậy số nuclêôtit mà môi trường cung cấp bằng số nuclêôtit có trong các ADN con trừ số nuclêôtit có trong phân

tử ADN ban đầu

Amt = Tmt = AADN.(2k  1) Amt = Tmt = 6.106.(22  1) = 18.106

Gmt = Xmt = GADN.(2k  1) Gmt = Xmt = 4.106.(22  1) = 12.106

c Số phân tử ADN được cấu tạo hoàn toàn từ nguyên liệu môi trường

Khi phân tử ADN nhân đôi k lần thì sẽ tạo ra 2k phân tử ADN, trong số các phân tử ADN con thì luôn có

2 phân tử ADN mang một mạch của ADN mẹ

Do vậy, số ADN có cấu tạo hoàn toàn mới là 2k  2 = 22  2 = 2 (phân tử)

d Số liên kết cộng hóa trị được hình thành giữa các nuclêôtit

- Trong quá trình nhân đôi, liên kết cộng hóa trị được hình thành giữa các nuclêôtit trên mạch mới Do vậy, số liên kết cộng hóa trị mới được hình thành bằng số liên kết cộng hóa trị giữa các nuclêôtit trên các mạch mới

- Tổng số liên kết cộng hóa trị trên 2 mạch của ADN là N = 2.107 (Vì ADN của vi khuẩn có dạng mạch vòng nên tổng số liên kết cộng hóa trị bằng tổng số nuclêôtit của ADN)

- Tổng số mạch ADN mới bằng 2.(2k  1), (trong đó k là số lần nhân đôi)

- Tổng số liên kết cộng hóa trị được hình thành là:

1.107.2.(22  1 ) = 6.107 (liên kết)

Câu 7 Một phân tử ADN được cấu tạo từ các nucleotit có N15 nhân đôi 3 lần trong môi trường chỉ có

N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang môi trường chỉ có N15 và tiếp tục tiến hành nhân đôi 5 lần Hãy xác định:

a) Có bao nhiêu phân tử ADN có N14?

b) Có bao nhiêu phân tử AND chỉ có N15?

Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh:

Một phân tử ADN đưọc cấu tạo từ các nucleotit có N 15 nhân đôi m lần trong môi trường chỉ có N 14 ; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang môi trường chỉ có N 15 và tiếp tục tiến hành nhân đôi n lần thì số phân tử ADN có N 14 = 2 m + 1  2 Số phân tử ADN chỉ có N15 = tổng số phân tử ADN con  tổng số phân tử ADN có N 14 = 2 m + n  (2m + 1  2) = 2m + n + 2  2 m + 1

Chứng minh:

a) Số phân tử ADN có N 14 = 2 m + 1  2

- Ở m lần nhân đôi trong môi trường có N14, số phân tử ADN được tạo ra là 2m

- Trong tổng số 2m phân tử ADN này, có 2 mạch phân tử có N15 và số mạch phân tử ADN có

N14 = 2  2m  2 = 2m + 1  2

b) Số phân tử chỉ chứa N 15 = 2 m + n + 2  2 m + 1

- Ở n lần nhân đôi tiếp theo trong môi trường có N15, số phân tử ADN được tạo ra là 2m  2n = 2m + n phân tử

- Tổng số ADN chỉ có N15 = 2m + n  (2m + 1  2) = 2m + n + 2  2m + 1

Áp dụng công thức giải nhanh ta có:

a) Số phân tử ADN có N14 = 2m + 1  2 = 23 + 1  2 = 14 phân tử

b) Số phân tử ADN chỉ có

N15 = 2m + n + 2  2m + 1 = 23 + 5 + 2  23 + 1 = 28 + 2  24 = 242

Ví dụ vận dụng: Một phân tử ADN được cấu tạo từ các nucleotit có N15 nhân đôi 2 lần trong môi trường chỉ có N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang môi trường chỉ có N15và tiếp tục tiến hành nhân đôi 3 lần Hãy xác định:

a) Có bao nhiêu phân tử ADN có N14?

b) Có bao nhiêu phân tử ADN chỉ có N15?

Hướng dẫn trả lời:

Áp dụng công thức giải nhanh ta có:

a) Số phân tử ADN có N14 = 2m + 1  2 = 22 + 1  2 = 2 phân tử

b) Số phân tử ADN chỉ có N15 =

= 2m + n + 2  2m + 1 = 22 + 3 + 2  22 + 1 = 25 + 2  23 = 26

Câu 8 Có 10 phân tử ADN được cấu tạo từ N15 tiến hành nhân đôi đôi 2 lần trong môi trường chỉ có

N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang môi trường chỉ có N15 và tiếp tục tiến hành nhân đôi 3 lần Hãy xác định:

a) Số phân tử ADN có N14 là bao nhiêu?

b) Số phân tử ADN chỉ có N15 là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải Công thức giải nhanh:

Có a phân tử ADN được cấu tạo từ N 15 tiến hành nhân đôi đôi m lần trong môi trường chỉ có N 14 ; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang môi trường chỉ có N 15 và tiếp tục tiến hành nhân đôi n lần thì số phân tử ADN có N 14 = a  (2 m + 1  2); số phân tử chỉ có N 15 = a  (2 m + n + 2  2 m + 1 ).

Chứng minh:

a) Số phân tử ADN có N 14 = a  (2 m + 1  2).

- Ở m lần nhân đôi trong môi trường có N14, số phân tử ADN được tạo ra là a  2m

- Trong tổng số a  2m phân tử ADN này, có số mạch phân tử ADN chứa N15 là 2a; Số mạch phân tử ADN có N14 = 2a  2m  2a = a(2m + 1  2)

b) Số phân tử chỉ chứa N 15 = a  (2 m + n + 2  2 m + 1 ).

- Ở n lần nhân đôi tiếp theo trong môi trường có N15, số phân tử ADN được tạo ra là

a  2m  2n = a  2m + n phân tử

- Tổng số ADN chỉ được cấu tạo từ N15 =

= a  2m + n  a  (2m + 1  2) = a  (2m + n + 2  2m + 1)

Vận dụng công thức giải nhanh, ta có:

a) Số phân tử ADN có N14 = a  (2m + 1  2) = 10  (22 + 1  2) = 60 phân tử

b) Số phân tử có N15 = a  (2m + n + 2  2m + 1) = 10  (22 + 3 + 2  22 + l ) = 260 phân tử

Ví dụ vận dụng: Có 5 phân tử ADN được cấu tạo từ N15 tiến hành nhân đôi đôi 3 lần trong môi trường chỉ có N14; Sau đó tất cả các ADN con đều chuyển sang môi trường chỉ có N15 và tiếp tục tiến hành nhân đôi 5 lần Hãy xác định:

a) Số phân tử ADN có N14 là bao nhiêu?

b) Số phân tử ADN chỉ có N15 là bao nhiêu?

Hướng dẫn trả lời:

Vận dụng công thức giải nhanh, ta có:

a) Số phân tử ADN có N14 = a  (2m + 1  2) = 5  (23 + 1  2) = 70 phân tử

b) Số phân tử có N15 = a  (2m + n + 2  2m + 1) = 5  (23 + 5 + 2  23 + l) = 1210 phân tử

CHUYÊN ĐỀ 5: MÃ DI TRUYỀN, PHIÊN MÃ, DỊCH MÃ, ĐIỀU HÒA HOẠT ĐỘNG GEN Câu 1 Một phân tử mARN có 720 đơn phân, trong đó tỉ lệ A:U:G:X = 1:3:2:4 Sử dụng phân tử ARN

này làm khuôn để phiên mã ngược tổng hợp nên phân tử ADN mạch kép có chiều dài bằng chiều dài phân tử ARN này

a Theo lí thuyết, trên phân tử mARN này sẽ có tối đa bao nhiêu bộ ba?

b Tính số nuclêôtit mỗi loại của mARN này

c Tính số nuclêôtit mỗi loại của ADN này

Hướng dẫn giải

a Cứ 3 nuclêôtit quy định một bộ ba và các bộ ba được đọc liên tục, không gối lên nhau nên sẽ có tối đa

số bộ ba là

720 240

3 3

rN

Cần chú ý rằng, bộ ba mở đầu và bộ ba kết thúc không nằm ở hai đầu mút của mARN (sau một trình tự nuclêôtit làm tín hiệu mở đầu rồi mới đến bộ ba mở đầu và sau mã kết thúc vẫn còn có nhiều nuclêôtit khác) Do vậy một phân tử mARN có 720 đơn phân thì tối đa có 240 bộ ba

b Theo bài ra ta có

720 72

1 3 2 4 1 3 2 4 10

A U G X A U G X  

  

72 3.72 216 2.72 144 4.72 288

c Từ ARN phiên mã ngược để hình thành nên ADN mạch kép thì số nuclêôtit mỗi loại của ADN mạch kép sẽ là :

GADN= XADN= GARN+ XARN=144+288=432

AADN= TADN= AARN+ UARN=72+216=288

- Cứ ba nuclêôtit đứng kế tiếp nhau quy định một bộ ba Bộ ba mở đầu nằm ở đầu 5’ của mARN,

bộ ba kết thúc nằm ở đầu 3’ của mARN.

- Số nuclêôtit mỗi loại của ADN mạch kép là :

Câu 2 Phân tích vật chất di truyền của một chủng gây bệnh cúm ở gà thì thấy rằng vật chất di truyền

của nó là một phân tử axit nuclêic được cấu tạo bởi 4 loại đơn phân với tỉ lệ mỗi loại là 23%A, 26%U, 25%G, 26%X

a Xác định tên của loại vật chất di truyền của chủng gây bệnh này

b Mầm bệnh này do virut hay vi khuẩn gây ra ?

Hướng dẫn giải

a – Axit nuclêic có 2 loại là ADN và ARN Phân tử axit nuclêic này được cấu tạo bởi 4 loại đơn phân là

A, U, G, X chứng tỏ nó là ARN chứ không phải ADN

- Ở phân tử ARN này, số lượng nuclêôtit loại A không bằng số lượng nuclêôtit loại U và số lượng nuclêôtit loại G không bằng số lượng nuclêôtit loại X chứng tỏ phân tử ARN này có cấu trúc mạch đơn

b Chỉ có virut mới có vật chất di truyền là ARN Vậy chủng gây bệnh này là virut chứ không phải là vi khuẩn (vi khuẩn có vật chất di truyền là ADN mạch kép)

Vật chất di truyền có đơn phân loại U thì đó là ARN, có đơn phân loại T thì đó là ADN Vật chất

di truyền có cấu trúc mạch kép thì A = T, G = X (hoặc A = U, G = X).

Câu 3 Mạch gốc của gen có trình tự các đơn phân 3AAAATGXTAGXXX5 Hãy xác định trình tự các đơn phân tương ứng trên đoạn mạch của phân tử mARN do gen này tổng hợp

Hướng dẫn giải

Gen có hai mạch nhưng chỉ có một mạch được dùng làm khuôn để tổng hợp mARN, đó là mạch gốc Phân tử mARN có trình tự các đơn phân bổ sung với mạch gốc và có chiều ngược với mạch gốc

Mạch gốc của gen là 3AAAATGXTAGXXX5 thì mARN là 5UUUUAXGAUXGGG3

Phân tử mARN có trình tự các nuclêôtit bổ sung và ngược chiều với mạch gốc của gen.

Câu 4 Trên mạch gốc của một gen có 200 ađênin, 300 timin, 400 guanin, 500 xitôzin Gen phiên mã

5 lần, hãy xác định :

a Số nuclêôtit mỗi loại của phân tử ARN

b Số liên kết hóa trị được hình thành giữa các nuclêôtit trong quá trình phiên mã

Hướng dẫn giải

a Khi phiên mã, mạch gốc của gen được dùng để làm khuôn tổng hợp ARN, do vậy số nuclêôtit mỗi loại của ARN bổ sung với số nuclêôtit của mạch gốc

Gen của vi khuẩn là gen không phân mảnh, do đó sau khi phiên mã thì phân tử mARN không bị sự cắt

bỏ các nuclêôtit nên

AARN=Tgốc=300 ; UARN=Agốc=200 ;

XARN=Ggốc=400 ; GARN=Xgốc=500

b Khi phiên mã, các nuclêôtit tự do của môi trường nội bào liên kết với nhau bằng liên kết hóa trị để tạo nên phân tử ARN Liên kết hóa trị được hình thành giữa nuclêôtit này với nuclêôtit kế tiếp Do vậy tổng

số liên kết hóa trị bằng tổng số nuclêôtit trừ 1

- Tổng số nuclêôtit của phân tử ARN này là 500 + 300 + 400 + 200 = 1400

- Tổng liên kết hóa trị được hình thành giữa các nuclêôtit là 1400 – 1 = 1399

- Khi gen phiên mã 1 lần thì số liên kết cộng hóa trị được hình thành là 1399 Gen phiên mã 5 lần thì số liên kết cộng hóa trị được hình thành là 5.1399 = 6995 (liên kết)

- Số nuclêôtit mỗi loại của mARN bổ sung với số nuclêôtit mỗi loại trên mạch gốc của gen

A ARN = T gốc , G ARN = X gốc , U ARN = A gốc , X ARN = G gốc.

- Số liên kết hóa trị được hình thành khi gen phiên mã k lần là (rN – 1).k (rN là tổng số nuclêôtit

của ARN)

Câu 5 Ở một phân tử mARN, tính từ mã mở đầu đến mã kết thúc có tổng số 720 nuclêôtit Phân tử

mARN này tiến hành dịch mã có 10 ribôxôm trượt qua 1 lần Hãy xác định :